恐惧“药用作物”

农业与医学的交叉路口争议不断

农业是世界上最古老的实践之一,如今突然发现自己与现代医学纠缠在一起。想象一下:在您孩子预约常规疫苗接种时,医生递给您一根基因工程改造的香蕉,其中含有疫苗,并说:“让她吃下这个,明天早上给我打电话。”虽然这仍然是天方夜谭,但这种情况正越来越接近现实,首批植物制造的药物——通过基因改造玉米、大豆、油菜甚至水果(如西红柿和香蕉)等作物来生产抗病药物和疫苗——现在正处于早期临床试验阶段。

将外源基因拼接到植物中已不是什么新鲜事——生物学家已经这样做了大约 25 年。支持者表示,使用该技术生产基于蛋白质的药物可能会彻底改变制药行业。与目前使用动物细胞培养的方法相比,植物本身更安全,后者存在传播动物病原体的风险;植物还提供了一种更便宜的生产方式。但人们担心这些“药用作物”会污染食物供应,这给该技术的前景蒙上了一层阴影。

问题在于,控制转基因植物的基因似乎比科学家预期的要困难。最近的数据表明,生物工程基因的传播范围比之前认为的更广。忧思科学家联盟 (UCS) 二月份发布的一项初步研究发现,超过一半的本土玉米、大豆和油菜品种都含有低水平的 DNA,这些 DNA 来自于经过基因改造以赋予抗除草剂性的菌株。三月份发表的一项分析表明,尽管墨西哥六年前禁止种植转基因作物,但转基因玉米还是通过某种途径进入了墨西哥。美国国家科学院去年对生物改造生物体进行的一项重大审查强调,需要开发更好的限制技术。这些发现和其他发现说明了一个专家们开始承认的现实:照目前的情况来看,维持转基因植物零污染水平可能是不可能的。


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药用作物泄漏事件也曾发生过。两年前,美国农业部 (USDA) 检查员在内布拉斯加州和爱荷华州的两起独立事件中,发现含有猪疫苗的实验玉米植物生长在附近的传统田地里。负责这些事故的德克萨斯州生物技术公司 ProdiGene 因违反许可证而被处以重罚,并被责令销毁 50 万蒲式耳大豆和 155 英亩玉米植物。但也许更重要的是,泄漏事件动摇了公众对该技术的信心。到目前为止,还没有人表明目前的转基因作物会带来任何健康风险。但药用作物,新一代转基因植物,提高了安全风险:拼接进这些植物的蛋白质是专门选择用于靶向生理功能的。

负责监管农作物的美国农业部动植物卫生检验局 (APHIS) 对 ProdiGene 事件做出了回应,修订了其药用作物种植法规。公司现在必须使用指定的设备进行种植和收获,为种植者提供更好的作物遏制培训,并且每年至少接受五次检查。新规则还要求药用玉米必须种植在距离任何其他田地至少一英里的地方,并且必须在周围玉米作物种植前至少 28 天或之后种植。生物技术产业组织 (BIO) 发言人丽莎·德莱 (Lisa Dry) 表示,新规则使得药用作物生产与商品作物生产截然不同,未来的污染是可以预防的。事实上,为了避免任何进一步的负面宣传,该行业非常重视污染问题。根据 APHIS 生物技术监管服务部门监管项目主管尼尔·约翰逊 (Neil Johnson) 的说法,许多(如果不是大多数)正在进行药用作物田间试验的公司目前都在比政府法规更严格的限制下运营。

但即使行业严格遵守规定,基因流动的科学也可能无视 APHIS 的规则。玉米尤其如此,它约占正在测试的药用作物的三分之二,具有很强的异花授粉倾向。“玉米是世界上最不适合做这件事的生物,”加州大学河滨分校植物遗传学家、生物影响中心主任诺曼·埃尔斯特兰德 (Norman Ellstrand) 说。“当我听到这件事时,我的第一个想法是,‘他们当时在想什么?’”玉米花粉的活力仅持续几天,28 天的隔离要求为防止污染提供了很大的额外保护。但埃尔斯特兰德指出,问题在于关于基因可以传播多远的实际数据很少。

“我们正在根据 20 世纪 50 年代的研究制定隔离标准,”爱荷华州立大学种子科学荣誉退休教授约瑟夫·伯里斯 (Joseph Burris) 宣称,他现在拥有一家专门从事基因遏制问题咨询的公司。“很多事情都发生了变化。”最近的工作开始表明,基因的传播距离可能比以前认为的更远。去年 11 月在第一届欧洲转基因作物与传统和有机作物共存会议上提交的一份报告发现,可存活的玉米花粉在高达 6,550 英尺的大气中。研究人员表示,如果花粉存在于如此高的高度,如果对流足以使其保持在高空,则可能传播数十公里。“我们的田地是没有围墙的工厂。我们无法控制环境,”伯里斯断言。“隔离距离为 [1 英里],我们出现问题的几率大大降低,但并未消除。”

另一方面,总部位于芝加哥的生物技术公司 Chromatin Inc. 的迈克尔·保利 (Michael Pauly) 表示,目前用于检测基因污染的技术,例如测量 DNA 水平的 PCR,可能对我们自身不利。(Chromatin 正在开发一种将药物生产基因插入植物的新技术。)“您可以检测到实际上并未反映风险的 DNA 水平,”他解释道。事实上,人们和动物每吃一个汉堡包都会摄入外源 DNA。“问题的关键不是核酸,而是蛋白质,”他说,因为具有生物效应的是蛋白质,而不是 DNA 本身。伯里斯也指出,检测技术的进步基本上重新定义了污染。“我们对零污染的理解已经变得非常抽象。我什至不知道那是什么意思,”他说。

包括忧思科学家联盟、美国食品生产商协会和消费者联盟在内的许多研究人员和团体认为,确保药用作物零污染的唯一充分措施是避免在可能进入人类或农场动物胃中的植物中开发该技术。但生物技术行业对这一建议表示不满,反驳说,油籽作物(如玉米)不仅为获得高水平的非常纯净的蛋白质提供了最佳媒介,而且因为它们经过充分研究,所以也更安全。“这些作物构成了我们文化、我们文明、我们经济的基础。这是我们的知识库,这从根本上来说是赋能的,”保利坚持认为。

在人们应该对污染有多担心的问题上,似乎不太可能在不久的将来达成共识。当谈到药物进入食物供应的风险时,埃尔斯特兰德说:“我不会说对所有药物都零容忍,因为如果其中一些药物进入食物供应,大概是完全无害的。”他建议,那些可能并非无害的产品,“应该放入非食品中,在建筑物内种植,或者根本不应该在植物中制造。”忧思科学家联盟 (UCS) 食品生物技术项目负责人玛格丽特·梅隆 (Margaret Mellon) 不同意。“我们不能制定一项只允许安全药物进入我们食物的政策。必须是零药物。”

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